Sifat-Sifat Mekanik Kayu

Sifat-sifat mekanik kayu merupakan kemampuan kayu untuk menahan gaya-gaya di luar benda yang mempunyai kecenderungan untuk mengubah bentuk dan besar benda. Searah dengan pengertian tersebut Panshin de Zeeuw (1980) juga mengartikan sifat mekanik kayu sebagai kekuatan atau kemampuan kayu guna menahan gaya-gaya yang berasal dari luar. Gaya-gaya yang dimaksud pada pengertian tersebut adalah gaya primer yang terdiri dari 3 macam bentuk yaitu sebagai berikut (Sarinah & Jemi, 2019):
  • Gaya tekan (compressive stress), merupakan gaya yang mengakibatkan pemendekan ukuran atau memperkecil volume benda.
  • Gaya tarik (tensile stress), merupakan gaya yang cenderung untuk menambah dimensi atau volume benda.
  • Gaya geser (shear stress), merupakan gaya yang mengakibatkan satu bagian benda bergeser terhadap bagian benda lainnya. 
Kemampuan sifat mekanik suatu kayu memiliki peranan penting dalam penggunaannya sebagai bahan bangunan, perkakas, maupun penggunaan dalam hal lain. Dumanauw (1990) menjelaskan bahwa sifat-sifat mekanik kayu terdiri dari keteguhan tarik, keteguhan tekan, keteguhan geser, keteguhan lengkung, kekakuan, keuletan, kekerasan, dan keteguhan belah.

Sifat-sifat mekanik kayu merupakan kemampuan kayu untuk menahan gaya-gaya di luar benda yang mempunyai kecenderungan untuk mengubah bentuk dan besar benda. Searah dengan pengertian tersebut Panshin de Zeeuw (1980) juga mengartikan sifat mekanik kayu sebagai kekuatan atau kemampuan kayu guna menahan gaya-gaya yang berasal dari luar. Dumanauw (1990) menjelaskan bahwa sifat-sifat mekanik kayu terdiri dari keteguhan tarik, keteguhan tekan, keteguhan geser, keteguhan lengkung, kekakuan, keuletan, kekerasan, dan keteguhan belah.

1. Keteguhan Tarik Kayu
Keteguhan tarik sebagai salah satu sifat mekanik kayu merupakan kekuatan kayu untuk menahan gaya-gaya yang berusaha menarik kayu itu. Kekuatan tarik terbesar terletak pada kayu yang memiliki arah serat yang sejajar. Selanjutnya, kekuatan tarik tegak lurus arah serat lebih kecil daripada kekuatan tarik sejajar arah serat. Dalam suatu jenis kayu, keteguhan tarik berhubungan erat dengan ketahanan kayu terhadap pembelahan (Dumanauw, 1990).

2. Keteguhan Geser Kayu
Keteguhan geser ialah ukuran kekuatan kayu dalam hal kemampuanya menahan gaya-gaya yang membuat suatu bagian kayu tersebut bergeser atau bergelinsir ke bagian lain di dekatnya (Sarinah & Jemi, 2019). Dalam hubungan ini di bedakan tiga macam keteguhan yaitu keteguhan geser arah serat, keteguhan geser tegak lurus arah serat, dan keteguhan geser miring. Keteguhan geser tegak lurus arah serat jauh lebih besar daripada keteguhan geser sejajar arah serat (Dumanauw, 1990).

3. Keteguhan Lengkung Kayu
Keteguhan lengkung atau lentur ialah kekuatan untuk menahan gaya-gaya yang berusaha melengkungkan kayu atau menahan beban-beban mati maupun hidup selain beban pukulan yang harus di pikul oleh kayu tersebut, misalnya blandar (Dumanauw, 1990). Lebih lanjut Desch & Dinwoodie (1981) mengatakan bahwa dalam penggunaan suatu kayu kemungkinan lebih besar dikenai gaya pelengkungan dari pada bentuk gaya lainnya. Dalam hal ini, dibedakan keteguhan lengkung statik dan keteguhan lengkung pukul. Keteguhan lengkung statik menunjukan kekuatan lengkung kayu menahan gaya yang mengenainya secara perlahan-lahan. Adapun kekuatan keteguhan pukul adalah lengkung kayu menahan gaya yang mengenainya secara mendadak, misalnya pukulan (Dumanauw, 1990).

4. Kekakuan Kayu
Kekakuan kayu, baik yang dipergunakan sebagai balndar maupun tiang, ialah suatu ukuran kekuatan dalam kemampuannya menahan perubahan bentuk atau lengkungan. Kekakuan tersebut dinyatakan dalam istilah modulus elastisitas yang berasal dari pengujian-pengujian keteguhan lekung statik (Dumanauw, 1990).

5. Keuletan Kayu
Keuletan kayu merupakan salah satu istilah dalam sifat mekanik kayu yang biasa digunakan. Misalnya, kayu yang sukar dibelah dikatakan ulet. Ada pula yang mengatakan bahwa kayu yang ulet adalah kayu yang tidak akan patah sebelum bentuknya berubah karena beban-beban yang sama atau mendekati keteguhan maksimum-nya, atau kayu yang telah patah dan di lekuk bolak-balik terputus atau terlepas (Dumanauw, 1990).


Dalam uraian ini, keuletan kayu diartikan sebagai kemampuan kayu untuk menyerap sejumlah tenaga yang relatif besar atau tahan terhadap kejutan-kejutan atau tegangan-tegangan yang berulang-ulang, yang melampaui batas proposional serta mengakibatkan perubahan bentuk yang permanen dan kerusakan sebagian. Keuletan merupakan kebalikan dari kerapuhan kayu dalam arti bahwa kayu yang ulet akan patah secara berangsr-angsur dan memberi suara peringatan tentang kerusakannya. Sifat keuletan ini terutama merupakan faktor yang penting untuk menentukan kepastian suatu jenis kayu tertentu untuk digunakan sebagai tangkai alat pemukul, alat alat olahraga, dan penggunaan-penggunaan lain sebagai bagian dari alat untuk mengerjakan sesuatu (Dumanauw, 1990).

6. Kekerasan Kayu
Kekerasan kayu merupakan ukuran kekuatan kayu untuk menahan gaya-gaya yang membuat lekukan seperti penggoresan, pengikisan, pemotongan, atau pun perusakan benda-benda yang lebih keras (Soenardi, 1976), Lebih lanjut, Scharai Rad (1994) juga berpendapat bahwa kekerasan adalah daya tahan suatu benda padat melawan masuknya benda padat lain dengan suatu kekuatan. Biasanya kekerasan yang terdapat pada suatu kayu digunakan sebagai bahan ukuran ketahanan kayu. Hal ini merupakan suatu pertimbangan untuk menentukan apakah suatu jenis kayu tertentu untuk digunakan sebagai lantai rumah, balok pengerasan, pelincir sumbu, dan lain lain. Kekerasan dalam arah sejajar serat pada umumnya melampaui kekerasan kayu dalam arah yang lain (Dumanauw, 1990).

7. Keteguhan Belah Kayu
Keteguhan belah merupakan ukuran kekuatan kayu dalam menahan suatu gaya yang bekerja dari luar untuk membelah kayu. Dalam keteguhan belah juga dikenal dengan tegangan belah. Tegangan belah merupakan suatu tegangan yang terjadi karena adanya gaya yang berperan sebagai baji. Sifat keteguhan belah yang rendah sangat baik untuk pembuatan sirap atau pun pembuatan kayu bakar. Sebaliknya, keteguhan belah yang tinggi sangat baik untuk pembuatan jenis ukiran-ukiran (patung). Sebagai contoh, kayu ulin baik untuk pembuatn sirap, kayu sawo baik untuk pembuatan patung ataupun popor senjata, dan lain sebagainya (Dumanauw, 1990).

Kunjungi juga : 12 Sifat Fisik Kayu

8. Keteguhan Tekan Kayu (Kompresi) Kayu
Keteguhan tekan suatu jenis kayu merupakan kekuatan kayu untuk menahan muatan jika kayu tersebut digunakan untuk keperluan tertentu. Dalam hal ini dibedakan menjadi dua macam keteguhan tekan yakni keteguhan tekan tegak lurus arah serat dan keteguhan tekan sejajar arah serat. Keteguhan tekan tegak lurus arah serat menentukan ketahanan kayu terhadap beban. Keteguhan ini mempunyai juga hubungan dengan kekerasan kayu dan keteguha geser (Dumanauw, 1990). Keteguhan tekan sejajar arah serat merupakan ketahanan kayu yang cenderung untuk memendekkan kayu dalam arah longitudinal. Kteguhan tekan ini menentukan beban yang dapat dipikul suatu tiang atau pancang yang pndek (Haygreen & Bowyer, 1982). Kekuatan yang tinggi pada tekanan logitudinal diperlukan pada kayu yang digunakan sebagai tiang, sangga, kaki kursi dan lain-lain (Desch & Dinwoodie, 1981).

Pustaka:
Desch, H. E. & Dinwoodie. 1981. Timber, It’s Structure, Properties, and Utilization, Second Edition. The Macmillan Press Ltd. London and Barnstone

Dumanauw, J. F. 1990. Mengenal Kayu. Kanisius. Yogyakarta

Haygreen, J. G. & J. L. Bowyer. 1982. Hasil Hutan dan Ilmu Kayu, Suatu Pengantar. Terjemahan Hadikusumo SA. Universitas Gadjah Mada. Yogyakaryta

Panshin, A. J. & de Zeeuw, C. 1980. Textbook of Wood Technology McGraw-Hill Book Co. New York.

Sarinah & Jemi, R. 2019. Petunjuk Praktikum Sifat Sifat Dasar Kayu. Jurusan Kehutanan Fakultas Pertanian Universitas Palangka Raya. Palangka Raya (Tidak Dipublikasikan)

Soenardi. 1976. Sifat-Sifat Mekanika Kayu. Fakultas Kehutanan Universitas Gadjah Mada. Yogyakarta

Scharai Rad. 1994. Pengujian Kayu. Terjemahan Agus Sulistyo Budi. Jurusan Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan, Universitas Mulawarman. Samarinda.